铁矿石除了高炉炼铁之外还有什么技术？有不用煤炭的冶炼方式吗？

01-15

以后煤炭越来越少，那以后怎么炼铁

高炉炼铁是一种比较传统的炼铁方法，产物是铁水，高炉法需使用焦炭，含铁原料要进行造块预处理，需配套建设炼焦厂及烧结或球团厂，工艺环节多、流程长、能耗高、污染重，而且以后煤炭越来越少，不是长久之计。

从学术上讲，铁矿石除了高炉炼铁之外还有直接还原法和熔融还原法，这些东西介绍起来相当麻烦，鉴于目前直接还原在非高炉炼铁中最成功，我重点说直接还原法好啦。

直接还原法----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

以煤、气体或液态燃料为能源和还原剂，在铁矿石软化温度以下还原获得固态海绵铁的工艺方法，海绵铁用电炉来炼钢。直接还原法分气基还原和煤基还原两种。

1、气基还原（“间接还原”）原理：

（1）天然气的转化（蒸汽法）

CH4+H2O→CO+3H2

CH4+CO2→2CO+2H2

（2）CO和H2还原铁氧化物的步骤

Fe2O3→Fe3O4 →FeO →Fe(&>570℃)

Fe2O3→Fe3O4 →Fe(&<570℃)

（3）CO和H2还原铁氧化物平衡状态图

气基法中用的比较成功的就是Midrex工艺，奥地利的VAI公司和德国的DVAI公司以我国的宝钢均有这个工艺。伊朗直接还原铁产量排名第二。伊朗拥有丰富的石油储量和天然气资源有利于发展直接还原铁生产。伊朗是仅次于印度的全球第二大直接还原铁生产国，2008年直接还原铁产量为740万t，直接还原铁/电炉炼钢流程成为伊朗主要的钢铁生产工艺。其流程如下：

2、煤基还原法其目前在中国发展的一般，在国外有些国家发展的很好。印度是世界最大的直接还原铁生产国，仍连续10年保持最大生产国的地位，占世界总产量的27%。这个要用到煤炭啊。我就不说了。熔融还原法----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

熔融还原法是指在熔融状态下，铁氧化物的全部还原都依靠C/CO来完成，生成的CO燃烧成CO2，产生的热量能满足系统热平衡的需要，这种方法需要煤炭，能耗较高，需大量氧气和电，而且产品质量不好，设备寿命不高，渣中FeO对耐火材料侵蚀严重，故发展的不是很好。

还有一种短流程。

先占坑，晚上回去补。

擦嘞，隔了两个月才来更，原谅我吧。

之前的回答只是凭印象，翻了翻书发现不严谨。

其实除了高炉炼铁以外，还有一种是。。。非高炉炼铁（别打我）。

上述两种不同的工艺主要以焦炭划分，因为高炉炼铁工艺十分依赖焦炭资源，所以人们开始思考不使用焦炭或者部分使用焦炭的方法，非高炉炼铁也就产生了。

。。。。我。。。是。。。分。。。割。。。线。。。。

煤炭是煤，而煤高温干馏可以得到焦炭，高炉炼铁需要用焦炭提供热量，并且产生一氧化碳来还原铁矿石。

。。。。我。。。是。。。分。。。割。。。线。。。。

非高炉炼铁现在主要有直接还原法和熔融还原法。

直接还原法是指在低于铁矿石固态软化温度下，直接进行还原（矿石还没有融化就成了铁），一般得到的都是海绵铁。按

照还原剂的形态，大体上可分为气体还原剂法和固体还原剂法。

直接还原法可以用煤炭，天然气等原料提供热量同时还原铁矿石。

虽然省去了煤炭变成焦炭的炼焦流程，但是对于精料要求很高，一般的矿石要经过更高标准的选矿。而且产品为海绵铁，需要电炉进冶炼，不能满足大规模生产。

而直接还原法中的回转窑法对于含铁原料的适应性强，高炉炼铁用的球团矿、块矿可以用，转炉炉尘和一些废渣也可以用，扩大了冶炼的原料范围。

但是也有缺点，容易结疤，生产效率低之类的。

熔融还原法

熔融还原法就是把高炉一步做完的工作，分成了两步走。

第一步是预还原，主要是从矿中夺氧，然后为下一步提供原料。

第二部是深度还原，主要是熔化、精炼和渣铁分离，副产品煤气可以用于第一步的预还原。

熔融还原法中的Corex法已经实现了工业化生产，宝钢建成了目前最大的熔融还原炉。

Corex流程分成两部分，第一步是生成海绵铁，第二部是将海绵铁熔炼成为生铁以及生产第一步所需的还原气。

参考书目：现代冶金工艺学

直接还原铁

铁矿石等含铁矿物中铁大多以氧化物的形式存在，而冶炼的目的在于将氧化物还原，这就用到还原剂了。还原剂主要有焦炭、CO、H2等，也就是气体和固体两种。气体还原剂与固体还原剂的区别在于前者的体积大、浓度低，每还原一吨铁消耗的还原剂重量和体积是不一样的。高炉冶炼，吨铁燃料消耗在450-500Nkg/t，焦炭作为还原剂的消耗在300-350kg/t。如果是CO气基还原的话，需要的体积量很大，这就需要强大的气体发生器或者是相对应的设备。如果按照工业生产的话，很不划算。毕竟中国的铁水产量2016年就在8亿吨以上，占国民生产总值的12%左右。目前新的技术包括超重力冶炼、全氧高炉、全球团高炉，以及发展了几十年的Corex和Phenix等。前者很多都是集中在降低焦炭的使用量，而后者是不同的产品。作为从业十年以上的炼铁人来说，也很希望能有新的技术替代高炉炼铁，但估计，在未来30年内是很难。30年后，由于钢铁的消耗量已经达到饱和，废钢的消耗就能够弥补铁水和钢水的来源，到时候高炉炼铁就会日渐衰落。这是一个工业社会发展的过程。

高炉已经很成熟的技术，其他新技术经济性稳定性不如高炉。参考宝钢corex炉

其他的办法也可以，但是成本很高。用煤炭是最经济的。

有，但是高炉铁生产成本较低。缺点就是污染大，属于落后技术。但是中国大部分地区还是以高炉为主。

吹氧脱碳法和电弧炉炼钢（利用电弧热效应熔炼金属和其他物料的一种炼钢方法。炼钢过程中，由于炉内无可燃气体，可根据工艺要求，形成氧化性或还原性气氛和条件，故可以用于冶炼优质非合金钢和合金钢。弧炉由于电极消耗低、电压波动小和噪音小而得到迅速发展，可用于冶炼优质钢和铁合金）。